[pt] Os metais e metaloides representam um problema global pela possibilidade de bioacumulação e biomagnificação ao longo de teias tróficas aquáticas. Os elasmobrânquios, grupo taxonômico que inclui as raias e tubarões, são vulneráveis à pesca e poluentes químicos. Poucos estudos avaliaram a presença e os efeitos de metais e metaloides nestes animais e estudos com amostragem não-letal são ainda escassos. Este estudo avaliou o potencial da bílis como biomarcador de contaminação recente em três espécies de elasmobrânquios ameaçados capturados artesanalmente na cidade do Rio de Janeiro, Gymnura altavela, Dasyatis hypostigma e Pseudobatos horkelii. As concentrações de metais e metaloides biliares foram determinadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), as metalotioneínas por espectrometria UV-Vis e as associações entre metais intracelulares e metalotioneínas por cromatografia líquida de alta eficiência com separação por exclusão de tamanho acoplada a ICP-MS (SEC-HPLC-ICP-MS). No geral, Fe apresentou as maiores concentrações (máx. 194,8 mg L-1) e Sn as menores (máx. 0,004 mg L-1), quantificado em apenas cinco indivíduos do total estudado (107). Arsênio e cobre apresentaram maiores médias (10,9 e 5,2 mg L-1, respectivamente) nas amostras de bílis de raia viola, a única espécie capturada em Copacabana. Correlações estatísticas entre as concentrações de metalotioneínas, índices biomorfométricos e concentrações elementares nas frações das amostras de bílis indicam contaminação ambiental e potenciais efeitos sub letais no desenvolvimento e reprodução desses animais. Os resultados obtidos por SECHPLC-ICP-MS indicam diferenças metabólicas nas rotas de destoxificação das diferentes espécies. Conclui-se que o uso de bílis de elasmobrânquios é uma alternativa eficaz e que permite a amostragem não-letal para monitorar a contaminação ambiental recente por metais e metaloides. / [en] Metals and metalloids can represent a significant global issue, due to the potential for high bioaccumulation and biomagnification along aquatic food webs. Elasmobranchs, a taxonomic group that includes rays and sharks, are highly vulnerable to fishing activities and chemical pollutants. Few studies have investigated the presence and impacts of metals and metalloids in these animals, and studies with non-lethal sampling methods are still scarce. This study evaluated the potential of bile as a biomarker of recent contamination in three threatened species of elasmobranchs artisanally captured in the city of Rio de Janeiro, Gymnura altavela, Dasyatis hypostigma, and Pseudobatos horkelii. Biliary metal and metalloid concentrations were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), metallothioneins by UV-Vis spectrometry, and associations between intracellular metals and metallothioneins were investigated by Size Exclusion-High-Performance Liquid Chromatography coupled to ICP-MS (SEC-HPLC-ICP-MS). Overall, Fe presented the highest concentrations (0.7 more or less 0.1 mg L-1) and Sn the lowest (max. 0.004 mg L-1), quantified in only five individuals of the total studied (107). Arsenic and copper showed higher averages (10.9 and 5.2 mg L-1, respectively) in bile samples from Brazilian guitarfish, the only species caught in Copacabana. Statistical correlations among metallothionein concentrations, biometric indices, and elemental concentrations in bile fractions suggest environmental contamination and potential sublethal effects on the development and reproduction of these animals. Results obtained from SEC-HPLC-ICP-MS indicate metabolic differences in detoxification pathways among the various species. In conclusion, the utilization of elasmobranch bile is an effective alternative that allows non-lethal sampling for monitoring recent environmental contamination by metals and metalloids.

[pt] O Brasil vem apresentando crescimento acentuado da indústria petrolífera, o que gera aumento de acidentes envolvendo petróleo e seus derivados. Como grande parte da zona costeira brasileira é coberta por manguezais, importante ecossistema para a procriação e preservação de espécies marinhas e terrestres, torna-se urgente estudar a dinâmica do óleo nestes ambientes Para tal, escolheu-se a Baía de Guanabara, local sujeito à poluição crônica e aguda de petróleo e derivados. Em 2000 ocorreu o maior derramamento de óleo na história desta baía. Cerca de 1.800 m3 de óleo naval, do tipo MF380, foram liberados, atingindo importantes áreas de manguezais. Entre estes bosques, foram escolhidos 3 para realizar um monitoramento da evolução ao longo do tempo do óleo derramado. Os manguezais de Suruí e de Nova Orleans foram selecionados porque foram diretamente atingidos no acidente. Já o de Piedade, serviu como área de referência, uma vez que não foram encontradas evidências de contaminação. Em todas as áreas foram realizadas coletas anuais, a partir de 2000, totalizando 5 campanhas. Em cada manguezal foram obtidas amostras de sedimento em perfil em profundidade para a análise de hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, hopanos e esteranos. Além destes parâmetros, também foram analisados os seguintes dados acessórios: teor de umidade, carbono orgânico, granulometria, pH e Eh. Em apenas uma amostragem (quarta amostragem) foi realizada a análise de sulfetos ácidos voláteis (SAV) e de metais associados aos sulfetos (MES). A extração dos compostos orgânicos (alifáticos, HPAS, hopanos e esteranos) foi feita em Soxhlet (EPA 3540C), o extrato foi concentrado, fracionado em cromatografia em coluna e analisado por CG-DIC (alifáticos) CG-EM (HPAs, hopanos e esteranos) (EPA-8270D). Os SAV foram analisados pelo método colorimétrico e no extrato resultante da acidificação da amostra foram determinados os metais associados aos SAV. O Zn e o Al foram lidos em espectrofotometria de absorção atômica com detector de chama e os demais metais (Ni, Cu, Cd e Pb) foram lidos em espectrofotometria de absorção atômica com forno de grafite. Os resultados demonstram que passados 4 anos do acidente houve uma queda de aproximadamente 70 % da concentração inicial dos hidrocarbonetos alifáticos e HPAs nos manguezais atingidos. Apesar deste decréscimo, ainda pode-se detectar a presença de HPAs em concentrações muito elevadas no Suruí (cerca de 28 (mi)g g-1). Já em Piedade não foi observada variação da concentração de HPAs ao longo das amostragens, apresentando valores de aproximadamente 600 ng g-1. A cinética de degradação dos HPAs apresentou valores mais elevados nos compostos de menor peso molecular e com o menor grau de alquilação. Os dados de hopanos e esteranos comprovam a existência do óleo derramado nos manguezais do Surui e Nova Orleans, já em Piedade a sua presença não foi evidenciada. Com base na interpretação de espectros de massa e comparação com dados da literatura foi possível sugerir a presença de HPAs de origem diagenética de diversos compostos tetra e penta cíclicos. Também a distribuição dos n-alcanos de maior peso molecular nos sedimentos evidenciou a presença de produtos oriundos de vegetais superiores. Os resultados obtidos para a relação MES/SAV mostram que nas amostras profundas dos manguezais de Piedade e Nova Orleans e na amostra superficial do manguezal de Surui foram encontrados valores acima de 1, indicando a ocorrência de metais biodisponíveis. Por se tratar do sistema da Baía de Guanabara esperavam-se valores de metais mais elevados. Porém, como esta região está localizada próxima a APA de Guapimirim, esses manguezais não têm sido influenciados diretamente pela região industrial. / [en] Brazil is observing an increasing growth in the petroleum industry resulting in an equally increased risk of accidents involving petroleum and derivatives. A great part of the Brazilian coastal plain is covered by mangroves, which are an important ecosystem for procreation and preservation of marine and terrestrial species. As a result it is urgent the need to study the oil dynamics in this environment. To do so, the Guanabara Bay was chosen, since this area is subjected to intense pollution by oil and its derivatives. In the year 2000, occurred the largest oil spill in the Bay. Around 1,800 m3 of oil, type MF380, were spilled, reaching importat mangrove areas. In the mangrove forests were chosen three sites to monitor the evolution of the spilled oil trough time. The mangroves sites in Surui and Nova Orleans were chosen, since they were directly reached by the accident. The site at Piedade, was chosen as a reference area, since there was not evidences of contamination in this site. In all areas it was carried out annual sampling since the year 2,000, adding up to five surveys. In each mangrove site sediment samples were collected in depth profiles in order to analyze the aliphatic hydrocarbons, PAH, hopanes and steranes. Besides these parameters, the following accessory data were also analyzed: umidity content, organic carbon, grain size, pH and Eh. Only in one sampling (fourth) the acid volatile sulfides (AVS) and sulfide associated metals were analyzed (SEM). The extraction of organic compounds (aliphatic, PAHs, hopanes and steranes) was done in Soxhlet (EPA 3540C), the extract was concentrated, fractionated in column chromatography and analyzed bt CG-DIC (aliphatic) CG-EM (PAHs, hopanes and steranes) (EPA-8270D). The AVS were analyzed by colorimetric method and in the extract resulted from the sample acidification were determined the associated metals to the AVS. The Zn and Al wre read by atomic absorption spectrophotometry with flame detector and the other metals (Ni, Cu, Cd and Pb) were analyzed by atomic absorption spectrophotometry with graphite oven. The results demonstrated that after four years since the accident, occurred a decrease of approximately 70% of the initial concentration of aliphatic hydrocarbons and PAH in the impacted mangroves. Even though the observed decrease, it is still detected the presence of HPAs in high levels of concentration in Surui Site (28 ug g-1). In Piedade Site however, it was not observed variations in the concentration of PAHs in the samplings, showing approximate values of 600 ng g-1. The kinetic degradation of the PAHs presented higher values in the lower molecular weight compounds and with lower alquilation grades. The hopanes and steranes data attested the existence of the spilled oil in the Surui and Nova Orleans mangroves, however in Piedade, the presence of oil was not detected. Based in the interpretation of the mass spectra and comparison with literature data it was possible to suggest the presence of diagenetic PAHs from different tetra and penta cyclic compounds. Also the distribution of higher molecular weight n-alkanes in the sediments highlighted the presence of plant products. The results obtained for the relation SEM/AVS shows that the deeper samples in Piedade and Nova Orleans sites and in the superficial samples at Surui site, present values higher than 1, indicating the occurrence of bioavailable metals. The metal content values for Guanabara Bay was expected to be higher. However, as the analyzed sites are located near the Guapimirim Preservation Area, these mangroves are not directly subjected to the industrial region.

[pt] A comparação das respostas bioquímicas, morfológicas e genotóxicas de organismos coletados em áreas com e sem histórico de contaminação é útil para avaliar a qualidade ambiental dos ecossistemas. Este trabalho analisou as respostas de biomarcadores utilizando Mugil liza, Geophagus brasiliensis e Tilapia rendalli. Os peixes foram coletados da Lagoa Rodrigo de Freitas, Magé (Praia de Ipiranga e Olaria), São Gonçalo (Gradim), Itaipu e Lagoa de Jacarepaguá. Em laboratório foi realizada a morfometria dos peixes, para cálculo do Índice Gonadossomático (IGS), Índice Hepatossomático (IHS) e Fator de Condição (FC). Foram retirados os encéfalos das tainhas para obtenção da Acetilcolinesterase, que foi exposta a soluções padrão de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), para verificar a influência destes na atividade da enzima. As bílis dos peixes foram retiradas para determinação da concentração de metais e de biliverdina. Os fígados e gônadas foram retirados para análises histopatológicas. Os resultados indicaram que não houve correlações entre o IGS e o IHS. Os dados preliminares da atividade da AChE em presença de HPA não foram conclusivos. As análises das bílis de peixes para o teor de metais demonstraram a presença de Níquel, Selênio, Arsênio e Cromo na bílis da espécie Mugil liza, tanto da Praia de Ipiranga quanto de Itaipu. A concentração de biliverdina não apresentou relação significativa com a concentração de HPA, como sugerido por alguns autores. As análises histopatólogicas indicaram anormalidades celulares mais aparentes na Praia de Ipiranga do que em Itaipu, com presença maior que o normal de melanomacrófagos, infiltrações leucocitárias e parasitas. / [en] The comparison of biochemical, morphological and genotoxic responses sampled from areas protected from cronic or acute contamination with responses of organisms sampled from historically contaminated areas is useful in determining the environmental quality of ecosystems. This study aimed to analyse biomarker responses using Mugil liza (mullets), Geophagus brasiliensis (acaras) and Tilapia rendalli (tilapias). The fish were sampled from the Rodrigo de Freitas Lagoon, Magé (Ipiranga beach and Olaria), São Gonçalo (Gradim), Itaipu and Jacarepaguá Lagoon. At the laboratory, morfometric measurements were taken, in order to calculate the Gonadossomatic Index (GSI), Hepatossomatic (HSI) and Condition Factor (CF). Mullet brains were removed to obtain Acetilcolinesterase, which was then exposed to standard-solutions of polycylic aromatic hydrocarbons (PAH), to verify the influence these compounds might have on the activity of the Acetilcolinesterase enzyme. The fish bile was removed to determine metals and billiverdin concentrations. Livers and gonads were removed to conduct hystopathological analyses. Results indicated no correlation between the GSI and HSI. Preliminary data on the AChE activity in the presence of HPA were not conclusive. The fish bile analysis regarding metals demonstrated the presence of Nickel, Selenium, Arsenium and Chrome in the bile of the species Mugil liza, both from Ipiranga beach and Itaipu. Billiverdin concentrations did not present significant relationship with HPA concentration, as suggested by some authors. The hystopathological analyses indicated more cellular abnormalities in fish sampled from Magé than in Itaipu, with the presence of higher than normal number of melanomacrophages, leucocitary inflitrations and parasites.

[pt] A avaliação do grau de contaminação de um ambiente aquático é dada por uma correlação de dados obtidos experimentalmente. A interpretação dos dados visa, além da classificação das condições ambientais locais, encontrar um comportamento previsível dos parâmetros, indicando prováveis consequências dos danos causados pela poluição. Este entendimento permite mapear as principais fontes de contaminação, inter-relacionando os dados obtidos com condições políticas, geográficas e sociais. Um conjunto de indicadores químicos (esteróis, delta elevado a 13 C) e biológicos (bactérias coliformes) foram determinados na matéria orgânica particulada de amostras de água de rios contribuintes a Baía de Guanabara (BG). As análises visaram à investigação das contribuições naturais e do aporte de esgoto doméstico em rios representativos da região hidrográfica da Baía de Guanabara (RHBG). Foram avaliadas 8 bacias da RHBG, sendo 3 no setor leste (Caceribu, Guapimirim e Suruí) e 5 do setor oeste (Iguaçu, Meriti, Irajá, Canal do Cunha e Canal do Mangue), sendo coletadas amostras em três campanhas (set/2014, jan/2015 e abril/2015). Os resultados de coliformes Escherichia Coli encontrados variaram entre 400 e 1,1x10 elevado a 12 nmp/100ml, com um predomínio, em todas as campanhas, de valores mais altos nos rios do setor oeste da RHBG. A concentração de coprostanol apresentou variação semelhante à dos coliformes, com média de 21,9 mais ou menos 43,4 microgramas L elevado a menos 1 e máximo de 205 microgramas L elevado a menos 1 no Canal do Mangue. Índices diagnósticos com esteróis selecionados confirmaram o quadro geral de contaminação fecal no setor oeste da RHBG. Os valores mais baixos de ambos os marcadores prevaleceram nos rios do setor Leste da BG, particularmente o Caceribu e o Guapimirim, que atravessam a Área de Proteção Ambiental de Guapimirim. Fundamentado em dados da literatura de caracterização da MO de amostras de esgoto bruto (EB), foram calculadas o percentual, para cada amostra do estudo, correspondente à EB. Isto é, a fração da água do rio que equivale à puramente esgoto não tratado. Desta forma, a partir da vazão dos rios foram estimadas as cargas de esgoto exportadas à Baía. Os resultados obtidos foram preocupantes. A menor carga calculada ultrapassou 2 toneladas de esgoto bruto exportado a cada mês, dado referente ao rio Caceribu. Em contrapartida, o rio São João de Meriti indicou um despejo mensal de mais de 140 toneladas. Somando os oito rios do estudo, estipulou-se, mensalmente, o lançamento de mais de 400 toneladas de esgoto bruto na BG. Foi possível também identificar o aporte de matéria orgânica de origem continental nos rios com baixa contaminação fecal. Foi estimado que níveis de coprostanol entre 0,060 microgramas L elevado a menos 1 e 0,240 microgramas L elevado a menos 1 correspondem ao limite de coliformes estipulado para balneabilidade pelo CONAMA 274/2000. Portanto, o coprostanol pode vir a ser um indicador adicional de avaliação da contaminação fecal para fins de balneabilidade das águas da baía. A carga fluvial oriunda do Canal do Mangue, Canal do Cunha e Rio Meriti são as maiores contribuintes para o aporte de esgotos para a Baía de Guanabara. Esse quadro é reflexo direto da densidade populacional e da falta de saneamento básico nas bacias desses rios. / [en] The evaluation of the degree of contamination of an aquatic environment is obtained by a correlation of data obtained experimentally. The data interpretation, besides the classification of local environmental conditions, is to find a predictable parameter behavior, indicating probable consequences of pollution damage. This understanding allows you to map the main sources of contamination, interrelating the data obtained with political, geographical and social conditions. A set of chemical (sterols, delta to the power of 13 C) and biological (thermotolerant coliforms) indicators were determined in particulate organic matter in order to investigate the natural contributions and domestic sewage contribution in representative rivers of the catchment region of Guanabara Bay (CRGB). Eight rivers in the CRBG were evaluated, three in the eastern sector (Caceribu , Guapimirim and Surui) and five in the western sector (Iguaçu , Meriti , Irajá, Cunha Channel and Mangue Channel). Samples were collected in three campaigns (Sep/2014, Jan/2015 and April/2015). The results of thermotolerant coliforms ranged between 400 and 1,1x10 to the power of 12 NMP/100ml, with a predominance, in all campaigns, of higher values in rivers of the west sector of the CRGB. The concentration of coprostanol showed similar variation as that of the coliforms, averaging 21,9 plus/minus 43,4 Microgram L to the power of minus 1 with a maximum value of 205 Microgram L to the power of minus 1 in the Mangue Channel. Diagnostic indexes based on selected sterols confirmed the general scenario of fecal contamination in the western sector of the CRGB. . The lowest values of both markers prevailed in the rivers of eastern Guanabara bay, particularly in the Environmental Protection Area of Guapimirim crossing rivers Caceribu and Guapimirim. Based on data from the literature of characterization of the organic matter from raw sewage (RS) samples, the percentage were calculated, for each study sample, that corresponds to RS. That is the fraction of river water equivalent to the untreated sewage. Thus, from the flow of the rivers were estimated sewage loads exported to the Bay. The results were worrisome. The lowest calculated load exceeded 2 tons of raw sewage exported every month, as referring to Caceribu river. In contrast, the São João de Meriti river indicated a monthly dump of more than 140 tonnes. Adding the eight rivers of the study, was stipulated monthly, the release of more than 400 tons of raw sewage in Guanabara Bay. It was also possible to identify the contribution of organic matter of continental origin in rivers with low fecal contamination. It was estimated that coprostanol levels between 0,060 Microgram L to the power of minus 1 and 0,240 g L tothe power of minus 1 correspond to the coliforms limited by CONAMA 274/2000 for primary contact. Therefore, the coprostanol may prove to be an additional indicator for assessing fecal contamination for the purpose of bathing in the bay waters. The river flow coming from the Mangue Channel, Cunha Channel and Meriti River are the largest contributors to the sewage supply to the Guanabara Bay. That situation is a direct reflection of population density and poor sanitation in the basins of these rivers.

[pt] A espécie de esponja Hymeniacidon heliophila foi utilizada para avaliar a cinética de incorporação e eliminação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e seus efeitos nas células da esponja, compreendendo as variáveis que as condicionam, monitorando-a em campo e em laboratório. Amostras de esponjas e água foram coletadas na Urca, Praça XV e Itaipu, para a realização do biomonitoramento passivo. Amostras de Itaipu (influência petrogênica) apresentaram menor contaminação de HPAs e aquelas da Praça XV (influência pirogênica) apresentaram a maior concentração destes compostos. Bioensaios de depuração e de acumulação foram realizados na esponja H. heliophila para avaliar a toxicidade de HPAs. No ensaio de depuração, esponjas da Baía de Guanabara foram transferidas para sete aquários, contendo três indivíduos cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72, 96, 168, 240 e 336 h. O Σ38HPAs reduziu de 1678,9 (T0) para 928,9 μg kg-1 (T336). Nenhuma depuração ocorreu em 96 h. Decréscimo da concentração foi observado depois disso, a uma taxa de 2,6 = μg kg-1 h-1. Não foram observadas alterações nos biomarcadores de efeito. No bioensaio de acumulação, esponjas de Itaipu, uma área controle, foram expostos a criseno (40 μg L-1) em quatro aquários, contendo um indivíduo cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72 e 96 h. Também foram retiradas partes de um único espécime de esponja nestes intervalos, para avaliar resposta do mesmo indivíduo ao longo do experimento. A acumulação foi intensa no período de 72 h, seguido por um declínio em T96 em indivíduos diferentes, com uma taxa de acumulação de ~ 250 μg kg-1 h-1. O tempo de retenção do vermelho neutro reduziu, em consequência, foi correlacionado com a acumulação de criseno, indicando uma redução da saúde das células. A glutationa (GSH) aumentou em diferentes indivíduos, e a concentração do criseno diminuiu com a elevada expressão desta proteína, possivelmente, através da conjugação. No mesmo indivíduo, a GSH diminuiu, provavelmente, pelo esforço de reconstrução do tecido retirado. Análises histológicas não foram correlacionadas à concentração dos HPAs em ambos os experimentos, mas podem ser utilizadas como indicativo da saúde das esponjas durante o bioensaio, uma vez que o tecido destes organismos contraiu-se, desorganizando os canais aquíferos e redistribuindo o colágeno pelo tecido. Ensaio de micronúcleo não foi bem sucedido devido à forte associação de células. H. heliophila mostrou ser um biomonitor apropriado para os HPAs por ser resistente a elevadas concentrações e por apresentar capacidade de acumular rapidamente e eliminar HPAs. / [en] The species of sponge Hymeniacidon heliophila was used to evaluate the kinetics of PAHs uptake and elimination and their effects on the sponge cells, comprising the variables that affect these processes, monitoring them in the field and in the laboratory. Sponges and water samples were collected from Urca, Praça XV and Itaipu, for the realization of passive biomonitoring. Itaipu (petrogenic influence) samples showed lower contamination of PAHs and those of Praça XV (pyrogenic influence) had the highest concentration of these compounds. Depuration and accumulation bioassays were carried out in the sponge H. heliophila to evaluate toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). In the depuration assay, sponges from Guanabara Bay were transferred to seven aquaria, containing three individuals each. Sponges were collected at 24, 48, 72, 96, 168, 240 and 336 h. The Σ38 PAHs varied from 1678.9 (T0) to 928.9 μg kg-1 (T336). No depuration occurred in 96h. Declines in concentration were observed thereafter, at a rate of ~ 2.6 μg kg-1 h-1. No changes were noticed in effect biomarkers. In the accumulation bioassay, sponges from Itaipu beach, a control area, were exposed to chrysene (40 μg L-1) in four aquaria, containing one individual each. Sponges were collected at 24, 48, 72 and 96 h. Parts of a single specimen were removed at all intervals to asses response of the same individual throughout the experiment. Accumulation was intense in the period of 72 h, followed by a decline at T96, with accumulation rate of ~ 250 μg kg-1h-1. The retention time of the neutral red reduced, consequently it was correlated to the chrysene accumulation, indicating a reduction of the cell health. Glutathione (GSH) increased in different individuals and chrysene concentration reduced with the increment of this protein, possibly, through conjugation. In the same individual, GSH decreased, probably, for the effort to rebuild the tissue removed. Histological evaluations were not correlated to PAHs concentration in both experiments, but they can be used as biomarkers of the sponge health during bioassay, since, sponges contracted their tissue, disorganizing the channel aquifers and redistributing the collagen in the tissue. Micronucleus assay was not successful due to strong cell association. The H. heliophila showed to be a suitable biomonitor to PAHs for being resistant to high concentrations and to present ability of accumulating rapidly and eliminate PAHs.

[pt] Sistemas de ressurgência costeira têm grande interesse científico, pois por sequestrarem nutrientes, controlam a biologia e a pesca em áreas oceânicas vastas. O ecossistema de Cabo Frio (RJ) representa a principal área de ressurgência costeira no Brasil e uma exceção no oceano global já que a maioria das zonas de ressurgência localiza-se em sistemas de correntes da borda Leste do Oceano Atlântico. Esta ressurgência sazonal e regida pelos padrões de vento da região causa intermitente, mas significativa resposta biológica na coluna de água de Cabo Frio, propiciando o aumento das comunidades de fito e zooplânctônicas. O enriquecimento das águas é responsável pela proliferação de microorganismos no sedimento. Este acoplamento dos processos físicos e biológicos controla a transferência de material planctônico para os sedimentos, visto que não há uma fonte relevante de material terrestre para a região. Para averiguação de alterações nos processos de transferência ao longo da parte do Holoceno, possivelmente ligados a mudanças climáticas, foram utilizados biomarcadores moleculares lipídicos em sedimentos coletados em outubro/2002 em 3 pontos entre a latitude 23 graus 11 S e longitude 41 graus 47 W, sendo utilizados para este estudo 2 pontos denominados CF02-01A e CF02-02A. Além dos marcadores moleculares quantificados no presente estudo foram também utilizados os marcadores isotópicos e a composição elementar obtidos por outros autores para auxiliar na interpretação dos resultados. Os marcadores utilizados foram os hidrocarbonetos alifáticos, os esteróis, os álcoois graxos e os ácidos graxos em CG-EM. O método empregado permitiu quantificar e identificar 31 compostos na fração de ácidos graxos e 67 na fração neutra. No testemunho CF02-01A foram obtidos as seguintes concentrações médias: 97,40 mais ou menos 99,15 ug g-1 COT para os n-alcanos; 93,39 mais ou menos 37,00 ug g-1 COT para os esteróis; 81,32 mais ou menos 40,65 ug g-1 COT para os álcoois graxos e 129,70 mais ou menos 132,41 ug g-1 COT para os ácidos graxos. Para o testemunho CF02-02A foram verificadas as seguintes concentrações médias: 128,7 mais ou menos 213,11 ug g-1 COT para os n-alcanos; 68,25 mais ou menos 30,02 ug g-1 COT para os esteróis; 119,20 mais ou menos 96.65ug g-1 COT para os álcoois graxos e 100,13 mais ou menos 176,88 ug g-1 COT para os ácidos graxos. Essas concentrações são inferiores às observadas nos sistemas de ressurgência africana ou da costa peruana. Os resultados obtidos demonstram que a matéria orgânica presente na região de Cabo Frio é fortemente influenciada por material autóctone altamente lábil derivado de diatomáceas e dinoflagelados, entretanto há também influência de matéria orgânica alóctone advinda, mais provavelmente, de transporte eólico. Observa-se um incremento na taxa de acumulação de marcadores autótones e alóctones no período entre cerca de 3600 BP e 2100 BP superposto a oscilações a intervalos de tempos da ordem de 300 anos. Tais variações devem estar associadas à variabilidade na circulação atmosférica regional ou semihemisférica, as quais podem controlar o fenômeno da ressurgência. É importante ressaltar que foi observada neste estudo a presença de elevada MCNR, que é utilizada como indicativo da presença de hopanos maturados na maioria das amostras isto demonstra a incidência de percolação de material oleoso a partir de reservatórios presentes na área. / [en] Upwelling coastal systems are of great interesting for Science, since they provide nutrientes and control the biology, the chemistry and fisheries in vast ocean areas. Cabo Frio ecosystem (RJ – located on the southwestern margin of the South Atlantic Ocean) is the main coastal upwelling zone in Brazil and it is an exception in global ocean, as major upwelling zones are located in ocean current systems of East margins. This seasonal upwelling is governed by winds pattern prevailing in the area and it causes intermittent but significant biological responses in the water column of Cabo Frio. Besides generating rather intense phytoplankton and zooplankton surges the enriched waters are responsible for proliferation of microorganisms in the sediments. As long as there are no relevant sources of land derived nutrients to the region, the coupling of physical and biological ocean processes control the transfer of organic material of planktonic origin to the sediments. In this work, lipid biomarkers analyzed in sediments sampled in two stations (CF02-01A and CF02-02A), located between 23 degree 11 S and 41 degree 47 W and collected in October/2002, were used to evaluate possible changes in the upwelling system during the late Holocene. Organic compounds were obtained through Soxhlet extraction technique, following saponification and the division in neutral and acid fractions. Neutral fraction was concentrated and then passed through a chromatographic column to separate n-alkanes from sterols and fatty alcohols and acids by CG-MS. In fatty acid fraction 31 compounds were identified and quantified while in neutral fraction 67 compounds were investigated. CF02-01A core was characterized by the average concentrations of 90,40 more or less 99,15 ug g-1 TOC for n-alkanes; 93,39 more or less 37,00 ug g-1 TOC for sterols; 81,32 more or less 40,65 ug g-1 TOC for fatty alcohols and 129,70 more or less 132,41 ug g-1 TOC for fatty acids. In CF-02A core the average concentrations obtained were: 128,7 more or less 213,11 ug g-1 TOC for n-alkanes; 68,25 more or less 30,02 ug g-1 TOC for sterols; 119,20 more or less 96,65 ug g-1 TOC for fatty alcohols and 100,13 more or less 176,88 ug g-1 TOC for fatty acids. These concentrations are smaller than the reported for upwelling systems in Africa and Peru. The results indicate that the organic matter in the Cabo Frio region is strongly influenced by highly labile autochthonous material derived from diatoms and dinoflagellates, although there is a significant influence of allochthonous organic matter possibly driven by eolic processes. An increase is observed in the accumulation rates of both autochthonous and allochthonous markers in the period between 3600 BP and 2100 BP, superimposed by oscillations with time intervals of about 300 years. Such trends are probably bound to variability of regional or semi-hemispheric circulation of the atmosphere, which are controlling the upwelling processes. It is important to highlight the presence of substantive UCM in many sample, which allied to the occurrence of maturated hopanes indicate presence of degraded oil residues. This is a strong evidence of oil seepage from reservoirs abundantly present in the region.

[pt] O principal objetivo deste estudo foi validar o caranguejo da espécie Ucides cordatus como organismo indicador de poluição por óleo em áreas de manguezais da Baía de Guanabara. Para isto foram realizadas as seguintes etapas: (1) análises químicas de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) em amostras de hepatopâncreas e sedimento por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG/EM); (2) bioensaios com experimentos de exposição ao pireno e avaliação das respostas biológicas através das medidas dos metabólitos formados em amostras de urina de caranguejos; (3) ensaio do micronúcleo em hemócitos de caranguejos para verificar conseqüências genotóxicas. Amostras de sedimento e caranguejos foram coletadas entre setembro de 2003 e outubro de 2004 em quatro áreas de manguezais da Baía de Guanabara: Piedade, Nova Orleans, Suruí e Canal do Peteca. O manguezal de Barra de Guaratiba foi escolhido como área de referência fora da baía. Foi desenvolvido um método semiquantitativo e não destrutivo para medidas de metabólitos em urina de caranguejo utilizando cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência (CLAE/F). Esta técnica apresentou boa sensibilidade (LQ= 0,01 (mi)g mL-1) e baixo custo. Amostras de urina de caranguejos foram analisadas em todas as áreas estudas. Foram conduzidos vários bioensaios em laboratório com caranguejos expostos à pireno. Durante as primeiras etapas dos experimentos, o metabólito 1-pireno- sulfato foi o principal metabólito formado. Em urina de caranguejos dos manguezais estudados, o 1- pireno-glucosídeo foi o metabólito dominante. Foram encontradas diferenças significativas nos níveis de HPAs totais em amostras de hepatopâncreas, variando de 256 (mi)g kg-1 (p.s.) para Barra de Guaratiba a 67000 (mi)g kg-1 (p.s.) no Suruí. Os manguezais de Suruí e do Canal do Peteca apresentaram as maiores concentrações de HPAs nas amostras de hepatopâncreas e sedimento. Os compostos de 3 a 4 anéis aromáticos foram mais abundantes que os HPAs de 5 e 6 anéis. As concentrações de HPAs nas amostras de sedimento diminuíram com a profundidade em todas as estações estudadas. As concentrações determinadas foram: Barra de Guaratiba ((somatório)PAH 35- 200 (mi)g kg-1p.s); Piedade ((somatório)PAH 311-615 (mi)g kg-1 p.s.); Nova Orleans ((somatório)PAH 270-1134 (mi)g kg-1 p.s.); Suruí ((somatório)PAH 1280-31500 (mi)g kg-1 p.s.) e no Canal do Peteca ((somatório)PAH 336-6000 (mi)g kg-1 p.s.). Amostras de hepatopâncreas de Ucides cordatus apresentaram maiores concentrações de HPAs que as de sedimento. O fator de bioacumulação (FA) variou entre 0,7 e 35, e fator de bioacumulação biota-sedimento (FBA) entre 0,02 e 3,0. Foram encontradas correlações positivas (r2= 0.70) entre os metabólitos de pireno em urina e os níveis de HPAs em hepatopâncreas e sedimento dos locais estudados. O ensaio do micronúcleo foi realizado no laboratório, em caranguejos expostos ao pireno. Foi observado um aumento do número de micronúcleos nos hemócitos, indicando respostas genotóxicas e mutagênicas. Entretanto, o ensaio do micronúcleo não foi sensível para avaliar o gradiente de contaminação nos manguezais amostrados, não apresentando correlação com os níveis de contaminação detectados nas amostras de hepatopâncreas e sedimento. O Ucides cordatus demonstrou ser um excelente bioindicador para avaliar a qualidade ambiental em áreas de manguezais. / [en] The aim of this study was the validation of crab Ucides cordatus as indicator of oil pollution in mangrove areas from Guanabara Bay. For such purpose it was performed: (1) chemical analyses of PAHs in hepatopancreas and sediment samples by gas chromatography with mass spectrometer detector (GC/MS); (2) bioassays with pyrene exposure experiments and evaluation of biological responses through pyrene metabolites measurements in urine samples; (3) micronucleus assay in crab hemocytes to verify genotoxic consequences. Sediment and crab samples were collected from September 2003 to October 2004 in four mangrove areas of Guanabara Bay: Piedade, Nova Orleans, Suruí, Canal do Peteca. The mangrove of Barra de Guaratiba was chosen as reference site. It was developed a semiquantitative and nondestructive method for measurements of pyrene metabolites in crab urine using HPLC/Fluorescence. This technique presented several advantages as sensitivity (DL= 0.01(mi) g.mL- 1) and low cost. Crabs urine was sampled straight from the field in all studied sites. Beside this, it was conducted several bioassays in laboratory with crabs exposed to pyrene. During the first stages of experiments, pyrene-1-sulphate was the main metabolite produced, followed by pyrene-1-glucoside. In crabs urine from mangrove areas, the pyrene-1-glucoside was the dominant metabolite. It was found significant differences on total PAH levels of crab samples among studied sites, which ranged from 256 in Barra de Guaratiba to 67000 (mi)g kg-1 dry weight, in Suruí. Suruí and Canal do Peteca presented the highest PAHs concentrations in crab hepatopancreas and sediment samples. Besides, three and four ring compounds were more abundant than five and six ring PAHs. In sediment samples PAHs concentrations decreased with depth for all studied sites: Barra de Guaratiba ((somatório)PAH 35-200 (mi)g kg-1d.w.); Piedade ((somatório)PAH 311-615 (mi)g kg- 1d.w.); Nova Orleans ((somatório)PAH 270-1134 (mi)g kg-1d.w.); Suruí (somatório) PAH 1280-31500 (mi)g kg- 1d.w. and Peteca ((somatório)PAH 336-6000 (mi)g kg-1d.w.). Hepatopancreas samples of crabs Ucides cordatus had higher PAHs concentrations than sediment samples with bioaccumulation factors (BAF) of 0,70 to 35,00 and 0,02 to 3,00 for the bioaccumulation factors biota-sediment (BSAF). Also, it was found high correlations between pyrene metabolites in urine and PAHs levels in crab hepatopancreas and sediments. Pyrene metabolites of crab urine samples presented strong correlation (r2= 0,77) with hepatopancreas and sediment samples from each studied site. In laboratory, micronucleus assay was performed in crabs exposed to pyrene. It was found an increase of micronucleus number in haemocytes, indicating responses of genotoxicity and mutagenicity. However, the micronucleus assay was not sensitive enough for showing contamination gradient among mangrove sites, nor it was significantly correlated with PAHs levels of crabs and sediment samples. Ucides cordatus revealed an excellent bioindicator and suitable for monitoring the environmental quality in mangrove areas.

[pt] A Amazônia, região de interesse desse estudo, apresenta muitas características particulares que justificam investigações mais detalhadas sobre a composição de marcadores moleculares em seu ambiente. Apeser da importância de sua biodiversidade e reservas de água doce, a Amazônia vem sofrendo redução de área verde pela ocorrência de queimadas e desmatamentos. No Amazonas, o rio Solimões tem um papel importante quanto à navegação, pois é a única via de acesso a vários municípios no Estado, além de ser rota de transporte para a indústria do petróleo na região. Tais atividades apresentam potencial de impacto, o qual pode ser melhor compreendido se houver a caracterização antecipada dos hidorcarbonetos para inferir sobre diferentes origens de compostos no sedimento. A ocorrência de queimadas em larga escala, principalmente no Pará e sul de Rondônia, em siturações atmostéricas favoráveis, contribui para o conjunto desses marcadores. Este trabalho foi realizado dentro da área de atuação do projeto PIATAM III (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Industria do Petróleo e Gás no Amazonas), o qual é um projeto multidisciplinar de monitoramento das áreas de atividade da Petrobrás. O PIATAM atua em um percurso de 400 km ao longo do rio Solimões, no trecho das cidades Coari (S03 39, W63 33) - Manaus (S03 05, W60 03). As coletas de sedimento superficial foram realizadas no período de cheia (jun-2005, coleta I) e de seca dos rios (nov-2005, coleta II). Nesta coleta II, também foi realizada amostragem de perifl de sedimento em três lagos. Foram, ainda, coletadas amostras de sedimento superficial da área industrial de Manaus. Nesses sedimentos foi realizado analises de hidrocarbonetos saturados, aromáticos e metais traços. Além desses parâmetros, também foram determinados: carbono orgânico, granulometria, pH, Eh e realizada a datação de 210Pb nos perfis de sedimento. Os compostos analisados foram os hidrocarbonetos saturados, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e outros marcadores moleculares, e ainda, alguns organoclorados. Utilizou-se a cromatografia gasosa CG-DIC e CGEM nestas determinações, e os metais foram analisados por ICP- MS e OES. Os resultados mostraram que os sedimentos no trecho Coari- Manaus apresentam níveis de compostos orgânicos com grande variabilidade entre as estações, no entanto, abaixo dos níveis de referência estabelecidos pelas agências de controle ambiental. As concentrações foram de 0,82 a 148 (mi)g g(-1) para hidrocarbonetos saturados e 52 a 774 ng g(-1) para a soma de 38 HPAs. Cd apresentou as menores concentrações com um máximo de 1,33 (mi)g g(-1) e Zn foi o elemento de maior intensidade com um máximo de 147 (mi)g g(-1). Para os organoclorados, apenas pp DDE e pp DDD foram encontrado a níveis traço. As concentrações de hidrocarbonetos e metais obtidas na área industrial foram sempre mais elevadas, retratando um ambiente contaminado. Os sedimentos, no trecho Coari-Manaus, apresentam predominantemente hidrocarbonetos de origem biogênica. A identificação de compostos derivados de precursores biogêncicos (a-amerina, b- amerina e lupeol) foi realizada pela análise de biomarcadores. O cálculo de índices de diagnóstico, as análises estatísticas (PCA, Spearman) e as investigações de biomarcadores, confirmaram a contribuição para o conjunto de hidrocarbonetos aromáticos da combustão de biomassa ocorrida na floreta Amazônica. A avaliação de perfis de sedimento mostrou a tendência evolutiva, pelo estudo geocronológico, de fontes de combustão de biomassa e evidenciam características de processos de diagênese recente. / [en] Amazon, the studied area in this work presents many relevant characteristics, so that it requires more detailed inquiries about molecular markers composition in its environment. Despite of great importance of its biodiversity and freshwater reservoirs, the Amazon basin has been suffering with reduction of its green area due to forest fires and deforestation. In the Amazon basin, the river Solimões has an important role for navigation, because it is the only way to get to some cities. Besides, it is the major transportation route for the oil industry settled in that region. For these reasons it is understood the utter importance to perform characterization of molecular markers for inferring different composition origins in sediment. This work was carried out inside of the studied area of PIATAM III Project (Potential Impacts and Environmental Risks of the Industria of the Oil and Gas in Amazon), a relevant multidisciplinary project of Petrobras. The PIATAM acts along 400 km of the river Solimões, between the cities Coari (S03 39 , W63 33) and Manaus (S03 05 , W60 03). Superficial sediment sampling were conducted during flood (June 2005, Sampling I) and dry seasons (November 2005, Sampling II). During Sampling II, it was also sampled sediment profiles in three lakes. Superficial sediment samples from industrial area of Manaus were analyzed for results comparison. In these sediments, analyses were carried for saturated and aromatic hydrocarbons, and trace metals. Beside these parameters, the following complementary data were also analyzed: organic carbon, grain size, pH, Eh and 210Pb dating for the sediment profiles. Extractions for organic compounds were performed by Soxhlet (EPA3540C), cleanup by liquid chromatographic (EPA 3510). Sediment extracts were analyzed by GC-FID (saturated hydrocarbons) (EPA3630), GC-MS (PAHs and biomarkers) (EPA-8270D) and CG-ECD (organochlorides) (modified UNEP71). Trace metal analyses were performed by ICP-MS and ICP-OES. Results of this work have shown that sediments from Coari- Manaus stretch presented great variability for levels of organic pollutants. However, they were below of reference levels established by environmental agencies. Concentrations varied from 0.82 to 148 ug g-1 for saturated hydrocarbons and from 52 to 774 ng g-1 for total polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). For metals, Cd presented the lowest concentrations and a maximum value of 1.33 (mi)g g(-1). Zn was the element with the highest intensity with a maximum value of 147.3 (mi)g g(-1). Among organochlorine pesticides, results only for pp DDE and pp DDD were found at trace levels. The concentrations obtained in the industrial area were in all cases the highest ones, indicating a contaminated environment. Sediments from the Coari-Manaus stretch, presented hydrocarbons mainly from biogenic sources. The compound identification from biogenic precursors (a-amyrin, b-amyrin e lupeol) was performed by analyses of biomarkers. The calculation of diagnostic indexes, the statistical analyses (PCA, Spearman) and the investigation of biomarkers have confirmed that part of the input by biogenic sources is a consequence of biomass combustion contribution due to fires in the Amazon area. Some sediment core results revealed not only the evolution trend for sources of biomass combustion, but also the characteristics of recent diagenetic processes.